教学团队调研报告

教学团队调研报告----过程装备与控制工程专业的发展历程0序言过程装备与控制工程综合化课程教学团队为建立综合化课程体系，首先需了解团队所在专业—过程装备与控制工程专业的发展历程及存在的问题。团队成员通过查阅资料、走访专家了解我校过程装备与控制工程专业50多年的发展历程，研究了教学计划和课程体系的演变过程1五十年的发展历程过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业，在该专业创建的初期它是一个建筑在综合化工程背景下的专业，随着化学工程和化工自动化专业在国内兴起，化工机械专业逐步淡化了化工和控制的教学内容。到1998年，根据教育部专业调整目录，该专业（时称化工设备与机械）改名为过程装备与控制工程，将该专业的内涵又扩充到包括过程、机械和控制等多个学科的工程教育专业。在新的形势下如何建设过程装备与控制工程这样一个多学科交叉的专业就是摆在我们面前的一项光荣而神圣的历史任务。为了研究该专业从原化工机械综合化办学走向学科分化的发展演变，我们通过查阅资料、走访专家了解我校过程装备与控制工程专业50多年的发展历程，研究了教学计划和课程体系的演变过程（见表1）。表1教学计划的演变过程年代重大事件教学计划实践环节1952专业建立不完整实验课依附于理论课，实习总周数20周；1956年“毕业设计”。1958年“教育大革命”冲击，1962年采用了假象课题。1954在苏联专家帮助下，拟订了第一份计划第一份60年代化学工程兴起，淡化了化工，加强了机械修订文革期间招收三年制学生三年制计划实验室遭破坏、实习停止、毕业设计无明确要求1978恢复统一招生参照62年计划实验室逐步恢复；实习总周数为10周，1985年开始重视校外实习基地的建设1978年从毕业设计转向毕业论文。1980培养目标为“培养德智体全面发展的高级工程技术人才，开始招收研究生修订了计划1985“合格加特色的培养方针和面向企业为主，努力提高学生综合素质”的办学方向修订了计划1989两段式教育，即一、二年级的基础教育和三、四年级的专业教育。修订了计划1989年，三个覆盖一年”的改革措施。将原来15周的毕业环节扩展到231995在化机、机设、机电等专业的基础上，修订了计划将所有机械类专业合并，统一设置为一个“机械工程及自动化”大机械专业周，即大论文（设计）和小设计（论文）。1998在全国专业调整的浪潮中，化机进一步拓宽为“过程装备与控制工程”专业，制定了新的教学计划。2005实行三级平台（校级、大类和专业平台）修订了计划2006年将过程原理的知识渗透到从一年级到4年级的相关课程中，尽管过程类课程门数没增加，但教学内容增加了，如图2中的斜线部分。1.1课程体系的演变过程装备与控制工程专业的前身是化工设备与机械专业。它成立于二十世纪五十年代初期，是全国第一批设立的化机专业。1952年—1954年，学校和专业处于创建初期，教学计划不完整，教学环节不齐全。1954年，在苏联专家杜马什涅夫的帮助下，多所院校合作制定了第一份教学计划。1955年教学计划的总学时为4330学时，1957年总学时3435学时，1959年总学时3399学时，主要包括公共课（政治、外语、体育）、基础课（数学、物理、化学）、技术基础课（画法几何和制图、金属工艺学、理论力学和材料力学、机械零件和机械原理、电工学、化工仪表与自动化、化工原理、热工学、普通化学工业、化工材料及腐蚀原理）、公共知识课（安全技术、化工经济与企业组织）和专业课（容器、塔器、换热器、过滤机、离心机、粉碎机和干燥机等）。早期的化机专业基本上是化工的底子再加上机械。1958年掀起“教育大革命”，根据毛主席1957年提出的教育方针,在“成为有社会主义觉悟的有文化的劳动者”的理解中对实践环节做了较大的倾斜，以至在1959年的教学计划中安排参加生产劳动42周，1962年后这种状况得到扭转。60年代以后化学工程专业的兴起，促使不少老学校对化机专业淡化了化工的基础。与此同时，西方压力容器技术的空前发展又为化机专业展现了一个崭新的、广阔的空间。各校根据自身条件形成了各自的特色。有些学校以研究压力容器为主，有些学校继续拓展过程设备的研究或化工机器的研究。1960年高教部委托化工部成立教材编审委员会，首要任务就是修订教学计划，1963年指令性教学计划表现出许多不利人才培养的弊端，从那时开始，变指令性计划为指导性计划。针对化机专业“化而不机”的状况，加强了机械，削减了化工的分量，减少了化工原理与物理化学的课程，增加了“泵和压缩机”、及“化机制造”。这样，在塔器、换热器等分量不变的情况下，增加了机械的内容，本质上是培养化工厂的机械师。文化大革命时期招收三年制学生，执行三年制教学计划；1977年恢复高考后，重新开设的四年制课程参照1962年修订的教学计划。1980年，高教部颁布了指导性与参考性教学计划，明确培养目标为“培养德智体全面发展的高级工程技术人才”，学校据此修订了化机专业的教学计划。在原来课程体系的基础上缩短了总学时，降到了2500学时。进一步削弱了化工、加强了机械，专业课压力容器、化工设备、化工机器及化机制造等课程独立设置，且增加了断裂力学、有限元分析等课。当时专业课程大膨胀，如：压缩机从原来的18学时增加到80学时，学生的负担越来越重。80年代初重建化机专业教学指导委员会时，许多学校已开始招收化机专业硕士生，我校是第一批获得化工过程机械学科博士学位和硕士学位授权点的单位。1985年，学校进行一系列旨在调动教师与学生两方面积极性的教育改革，加强课程的改革与建设，全面实行学分制和选课制，合理安排课程体系，开设系列化课程，如：数理系列课程、外语系列课程、设计系列课程和实验系列课程等。1985年后，学校有较大的办学自主权，提出”合格加特色的培养方针和面向企业为主，努力提高学生综合素质的办学方向。1989年9月，本科生实行两段式教育，即一、二年级的基础教育和三、四年级的专业教育。1993年为拓宽专业方向，集中优势发展传统专业，将“化机”和“流机”两个专业合并成“化工设备与机械”专业，同时在专业内柔性设置压力容器及管道、化工过程设备、流体机械等三个方向。期间，还曾试验过“涉外机械工程”和“无损检测工程”方向。随着国家对专业调整力度的加大，1995年学校对机械类专业设置进行了调整，在原化机、机设、机电等专业的基础上，将所有机械类专业合并，统一设置为一个“机械工程及自动化”大机械专业，在基础和技术基础学习阶段，按统一教学要求进行，三年级后再选择专业方向。九十年代末期，在全国专业调整的浪潮中，化机专业以其综合工程教育的显著特色得以保留，并进一步拓宽为“过程装备与控制工程”专业，归入机械学科教学指导委员会。并制定了新的教学计划，具有以下特点：（1）总学时进一步缩减，降到2500学时左右；（2）按机械工程专业大类制定教学计划，确定了三个层次的课程教学，即公共课、专业必修课和选修课等；（3）进一步加强了基础，淡化了专业，公共基础课、基础课程、技术基础课程和专业课程的比例调整为35：35：20：10；（4）确立了核心课程、目标课程和普通课程；（5）为增加控制方面的知识，新增了微机原理与接口技术、机电传动控制、气液压传动、过程测试技术、过程装备控制原理及应用等。各个发展阶段课程学时数的分布情况如表2所示，得到的主要年份各类课程的对比情况，见图1和图2。表2各发展阶段课程学时数的分布情况1957年1978年1986年1996年2005年2006年学时百分比学时百分比学时百分比学时百分比学时百分比学时百分比公共课76612.463020.9663025.8172826.1980032.179231.94基础课84441.0776725.5158423.9357220.5873629.5372829.35技术基础141139.86102133.9669628.5282029.570828.4170428.39专业课42614.9455618.4953021.7240414.532489.9525610.32选修课321.0639616.222408.6343217.3451220.56过程类78935.5556033.7338428.3120218.04807.69888.46机械类124456.06101961.3988265.0476668.3961659.2360858.46控制类1868.38814.88906.6415213.5734433.0834433.08总学时3435300624402780249224802005年为全面实行学分制和拓宽专业面，学校实行三级平台，并大幅度提高选修课的比例。三级平台包括校级平台、大类平台和专业平台。校级平台包括公共基础课，机械信息大类平台课包括和信息学院相同的基础课和技术基础课，剩余的其他课程都放在专业平台中。虽然设立了三级平台，但课程类别还是由公共课、基础课、技术基础课和专业课。表2.1给出了各年代的课程体系组成。为了在不增加课时的情况下强化过程类知识的传授，从2006年开始，将70%过程原理的知识渗透到从一年级到4年级的相关课程中，如工程力学、机械设计、机械原理、工程热力学、流体机械等相关课程，要求其部分教学内容与过程原理相结合，有45%的课程涉及了过程。因此，尽管过程类课程门数没增加，但教学内容有了实质性变化。图2中的斜线部分表示了这部分知识的当量比例数。图1主要年份各类课程所占比例图2过程类、机械类和控制类课程所占比例1.2实践环节实践教学环节由教学实验、工程基本制造训练、课程设计、认识实习、毕业实习和毕业设计（论文）以及课外实践活动等组成。从建校开始至“文革”前，实验课都是依附于理论课的，对实验教学是重视的。“文革”期间实验室惨遭破坏。1978年恢复招生后，实验教学一度有所削弱，实验时数不足，一些实验未能恢复，对学生的基本操作训练要求不严等。1982学校加强了实验教学，尤其是1985年以后，加强主干课程建设的同时，实验教学也上了一个新台阶。目前，力学实验、电工实验是单独设课，其他实验都是依附于理论课中。课程设计是学生运用理论知识解决实际问题的一种综合训练，以提高学生的工程能力。在建校初期，课程设计处于试点阶段，除在“文革”期间中断外，课程设计一直是教学计划中的一个组成部分，基本上均得以保证。本专业的课程设计有机械原理、机械零件、化工原理等课程设计。实习教学环节的安排是建国初期学习苏联经验而移植的，学生在校期间，一般安排认识实习、生产实习和毕业实习。1954年-1958年3次实习的时间曾多达20周，其中认识实习还包括金工实习。“文革”期间，实习曾一度终止。1978年恢复招生后，实习又恢复为3次，总周数为10周左右。1985年以后，学校非常重视校外实习基地的建设。目前本专业有4周的金工实习、2周的认识实习和4周的毕业实习，建立了多个稳固的校外实习基地。毕业设计和毕业论文是在校综合运用所学理论知识和技术知识，独立解决生产实际问题，完成工程师基本训练的最后一个教学环节。1954年6月教育部要求高校组织教师习作毕业设计或毕业论文，下厂收集资料，拟定设计课题，撰写设计指导书，1955年毕业的学生普遍进行了“结业设计”，1956年毕业的化机专业学生都进行了毕业设计。1958年由于“教育大革命”的冲击，毕业设计搞“真刀真枪”的实际课题，带来了很多实际困难。1962年贯彻《高校六十条》，毕业设计又采用了假象课题。“文革”期间，没有明确的毕业环节要求限定。1978年恢复统一招生以后，毕业环节也恢复正常，多数学生从毕业设计转向毕业论文，学生的工程设计能力训练在一定程度上有所削弱。1989年，学校实施综合教育改革，推出“毕业环节、课程教学和思想教育三个覆盖一年”的改革措施。将原来15周的毕业环节扩展到23周，教师对学生的毕业环节也能从严要求，比如高毕业论文的，从查阅文献资料开始，撰写开题报告，实验设备搭建、实验、数据处理和分析、撰写论文、组织答辩等，都有具体的要求。为了防止工程设计能力培养的欠缺，学校规定，搞毕业论文的，必须附加小设计；搞毕业设计的，必须含有小论文。上世纪